Основні правила техніки безпеки при експлуатації лазерних установок

При роботі з лазерами необхідно забезпечити такі умови праці, за яких не перевищуються гранично допустимі рівні опромінення очей і шкіри. Заходи безпеки полягають у влаштуванні захисних екранів, каналізації лазерного випромінювання по світловодах, використанні захисних окулярів. Захисні окуляри слід ретельно підбирати за­лежно від робочої довжини хвилі лазерного світла, а їх спектр пропу­скання необхідно перевіряти. Окуляри мають ефективно стримувати випромінювання лазера, однак не бути надто темними. Для захисту від розсіяного випромінювання, крім використання окулярів, засто­совують спеціальне фарбування або обробку стін лабораторії, а також огородження екранами.

При використанні лазерів видимого діапазону потрібні спеці­альні попереджувальні світлові табло або надписи під час роботи з лазерами. Для безперервних лазерів потужністю 1-5 мВт бажане виконання ряду заходів, серед яких: захист очей; робота в спеціаль­ному приміщенні; обмеження шляху променя; попереджувальні світ­лові табло. При застосуванні лазерів середньої потужності ці заходи є обов'язковими, а для потужних лазерів, крім названих заходів, необхідно контролювати приміщення і систему оповіщення, забез­печувати дистанційне вмикання, управління роботою і блокування живлення.

Рекомендується навчання з правил техніки безпеки і періодичне обстеження персоналу, що обслуговує лазерні установки.

Контрольні запитання та завдання

1. Які найбільш розповсюджені діапазони довжин хвиль? Які їх основні фізичні величини?

1. Назвіть загальні вимоги, яких мають дотримуватися користу­вачі лазерів.

1. Назвіть вимоги безпеки при роботі з лазерами.

1. Назвіть гранично допустимі рівні лазерного випромінювання.

1. Як лазерне випромінювання впливає на органи зору?

1. Які вимоги ставлять до виробників лазерних приладів у на­прямку забезпечення безпеки?

1. Наведіть основні правила техніки безпеки при експлуатації лазерних приладів.

3.8. Токсикологічна оцінка матеріалів

У виробничих умовах важливим чинником негативного впливу на працівників є продукти виділення із синтетичних матеріалів (СМ) та виробів із них. Асортимент СМ досить широкий: поліаміди, полі­уретани, поліакрилати, фенолформальдегідні, епоксидні, поліефірні смоли тощо. Вони застосовуються при будівництві виробничих та інших приміщень, у технологічних процесах, виготовленні одягу і взуття, засобів індивідуального захисту робітників.

Небезпечність СМ зумовлюється токсичністю речовин, що по­трапляють з них у навколишнє середовище і можуть негативно впли­вати на здоров'я людини. Деякі речовини, що виділяються зі СМ, мають неприємний запах, який створює дискомфорт у працівників. При використанні СМ для виготовлення засобів індивідуального за­хисту вони можуть чинити не тільки токсичну, а й специфічну дію: алергенну, гонадотропну, мутагенну.

Уперше на шкідливість СМ звернули увагу понад 75 років тому, коли в СІЛА від продуктів горіння рентгенівської плівки загинуло близько 100 осіб. У цей же час у Німеччині були зареєстровані ви­падки хвороб шкіри (екзем і дерматитів) у телефоністок, які викори­

стовували пластмасові навушники. Відомі також випадки отруєння людей, що носили одяг і взуття зі СМ.

Шкідливі властивості СМ зумовлені складом та особливостями хімічної будови. До складу СМ входять макромолекули органічних речовин, наповнювачі, затверджувачі, пластифікатори, стабілізатори та інші допоміжні речовини, а також залишки незаполімеризованих мономерів, каталізатори, продукти перетворення інгредієнтів та їх­ньої деструкції. Макромолекули вважаються біологічно неактивни­ми. У той же час їх складові - мономери - досить реактивні й біологіч­но агресивні. Вони уражують шкіру, слизові оболонки, є алергенами, впливають на печінку, репродуктивну функцію, можуть індукувати канцерогенез та ін. Значна біологічна активність відзначена для ба­гатьох каталізаторів, багато з яких є небезпечними токсикантами з характерною подразнювальною дією і впливом на ЦНС.

За будовою макромолекули СМ бувають лінійні, розгалужені та просторові. Помічено, що найбільшу інтенсивність виділення ток­сичних речовин мають СМ, які складаються з лінійних полімерів.

Процес експлуатації СМ також суттєво впливає на їх токсико­логічні властивості. Під дією виробничих умов, механічних наван­тажень та старіння з них можуть виділятися незаполімеризовані мономери, продукти деструкції та інші компоненти, які погіршують одориметричну (за рахунок неприємних запахів) обстановку вироб­ничого середовища, чинять шкірно-подразнювальну і сенсибілізуючу дію, змінюють рівновагу шкірних покривів. Для забезпечення без­печного використання СМ та виробів із них у виробництві необхідна обов'язкова їх токсикологічна оцінка. Відповідно до наказу МОЗ України від 20.10.95 р. №190 на всі матеріали - як нові, так і рані­ше досліджувані, але які використовуються за новим призначенням, необхідно отримати дозвіл органів санітарного нагляду на підставі санітарно-гігієнічної експертизи, складовою якої є токсикологічна оцінка СМ.

Токсикологічна оцінка СМ є важливою ланкою попереджувально­го санітарного нагляду.

Токсикологічні дослідження СМ передбачають:

65535. визначення фізико-хімічних характеристик, у тому числі хіміч­ної стабільності, ступеня міграції з них хімічних сполук та ін;

65535. визначення кумулятивної дії;

65535. виявлення характеру й ступеня токсичної дії;

65535. встановлення порогових доз і концентрацій;

65535. вивчення сенсибілізуючої дії;

65535. розрахунок орієнтовних гігієнічних нормативів, зокрема допу­стимих рівнів міграції (ДР) і допустимих концентрацій міграції (ДКМ);

65535. встановлення класу токсичності й небезпечності;

65535. встановлення параметрів токсичності.

Основні етапи токсикологічної оцінки шкідливих речовин наве­дені на рис. 3.16. Вона передбачає проведення досліджень в експери­ментальних і виробничих умовах.

Фізико-хімічні властивості досліджуваної речовини

Агрегатний стан у реальних умовах примі­щення

Специфічні		Інтегральні

Т
оксикологічна оцінка ґрунтується на принципах послідовності експерименту, внаслідок якого отримується інформація про кількіс­ний і якісний склад мігруючих зі СМ хімічних речовин, про кінетику їх виділення залежно від часу, температури та інших факторів вироб­ничого середовища.

Методичною основою цих досліджень є вказівки й інструкції з гігієнічного контролю за СМ і виробами з них, що використовують­ся у будівництві, виготовленні одягу, взуття тощо. У цих документах викладені методичні схеми токсикологічної оцінки СМ.

Залежно від цілей оцінювання токсикологічним дослідженням підлягають СМ, вироби з них або окремі речовини та їх комплекси, що мігрують зі СМ у навколишнє середовище.

При токсикологічній оцінці тих СМ, що використовуються у бу­дівництві, приділяють увагу їх здатності створювати у приміщенні специфічний запах, виділяти у повітря леткі речовини в небезпечних для здоров'я концентраціях, стимулювати розвиток мікрофлори на своїй поверхні, бути придатними для вологого прибирання, а та­кож можливості розвитку інтоксикації людей леткими продуктами горіння цих СМ.

При токсикологічній оцінці СМ, які використовують для виготов­лення одягу і взуття, орієнтуються на те, щоб вироби зі СМ не були джерелом запаху й виділення шкідливих речовин у кількостях, не­безпечних для здоров'я, та не сприяли росту патогенної мікрофлори тощо.

Результатом токсикологічної оцінки СМ і виробів із них є висно­вок: токсичним є СМ та вироби з нього, або нетоксичним. Останній ре­зультат свідчить, що СМ і вироби з нього не чинять будь-якого шкідли­вого впливу на здоров'я людини у конкретних умовах застосування.

Метою токсикологічних досліджень речовин, що входять до скла­ду СМ чи мігрують із них, є отримання їх повної токсикологічної характеристики, включаючи віддалені ефекти й можливість алер­генної дії. Результатом досліджень є обґрунтування гігієнічних нор­мативів ДР і ДЕМ, а також рекомендації щодо рецептур, технічних умов і галузевих стандартів на СМ і вироби з них.

ДР і ДЕМ - це науково обґрунтована кількість міграції хімічної речовини зі СМ, яка виключає її шкідливий вплив на організм лю­дини. На цей час розроблено 80 ДР міграції хімічних речовин зі СМ у повітря, 50 ДКМ у харчові продукти, 70 ДР міграції речовин у воду.

Токсикологічна регламентація використання СМ і виробів ьз низе ґрунтується на таких принципах профілактичної токсикології:

65535. принцип випередження розробки профілактичних заходів порів­няно з моментом упровадження СМ;

65535. принцип моделювання шкідливої дії в експерименті на тваринах для обґрунтування гігієнічних нормативів;

65535. принцип пороговості шкідливої дії, тобто пошуку мінімальної концентрації речовин, що не викликає в організмі змін, які ви­ходять за межі фізіологічних реакцій;

65535. принцип єдності молекулярних, структурних і функціональ­них змін, коли висновок про шкідливу дію робиться на підставі даних про інтегральні зміни на рівні організму;

65535. принцип етапності, коли токсикологічні дослідження прово­дяться за спеціально розробленими методичними схемами, які дають змогу оптимізувати експериментування.

Еритеріями шкідливої дії СМ є зміни, що відбуваються на молеку­лярному, клітинному, органовому, організмовому і соціальному рів­нях, їх можна поділити на наступні основні категорії:

65535. загальнобіологічні (скорочення тривалості життя, погіршення здатності адаптуватися до умов середовища існування та ін.);

65535. ті, що характеризують руйнування психосоціального статусу (психічних функцій, емоційної сфери, здатності підтримувати міжособистісні стосунки, зниження здатності до творчої діяль­ності таін.);

65535. фізіологічні (зміни у діяльності ЦНС, дихальної, травної та ін­ших систем організму);

65535. біохімічні (зміни біохімічних констант тканин, структури і про­сторової організації нуклеїнових кислот тощо);

65535. морфологічні (деструктивні й дистрофічні зміни клітинних структур, зміни вмісту біополімерів у клітинах та ін.);

65535. метаболічні (швидкість виведення речовини з організму, зміни активності ферментів, накопичування речовини в критичних органах таін.);

65535. зміни репродуктивної функції (зміни генетичного матеріалу, плідність і безплідність, вади розвитку нащадків тощо).

У токсикологічних дослідженнях СМ застосовуються наступні методи:

65535. моделювання інтоксикації;

65535. оцінки смертельного ефекту;

65535. кумулятивних властивостей речовин;

65535. встановлення порогу шкідливої дії;

65535. статистичні і розрахункові, в тому числі математичного моделю­вання біологічних процесів і явищ;

65535. біохімічні;

65535. патофізіологічні, патоморфологічні та інші методи досліджен­ня функціонального стану організму й структури його органів і тканин.

Нині в токсикологічних дослідженнях СМ використовується близько 400 біохімічних і фізіологічних методик, і їх коло постійно розширюється.

Усе більшого значення в токсикології СМ набувають розрахункові методи визначення гігієнічних нормативів. Більшість із них ґрун­тується на залежності характеру й сили біологічної дії від хімічних властивостей і будови органічних сполук. У решті розрахункових методів використовуються вже існуючі нормативи речовин шляхом зіставлення з аналогічними даними.

Складові СМ, що мігрують у навколишнє середовище, залежно від виду виробів, які використовуються, можуть надходити в організм людини пероральним, інгаляційним шляхом і всмоктуватися через шкіру.

Леткі компоненти та CM, що застосовуються в будівельних матері­алах і при виготовленні одягу і взуття, потрапляють в організм через дихальну систему.

Для вивчення біологічної активності комплексу речовин, що виді­ляються з будівельних та інших матеріалів, проводять їх токсиколо­гічні дослідження. Для цього використовують спеціально обладнані затравлювальні камери. Відомо багато їхніх конструкцій. Найкра­щою вважається камера, розроблена І.П. Валежнівим. Але для експе­риментів зі CM найбільш придатною є установка, створена A.M. Бо­ковим, у якій розміщуються зразки досліджуваних CM або виробів із них. Вона складається: з набору камер-генераторів різного об'єму, систем і приладів, що забезпечують утворення і підтримання в них на заданому рівні необхідних параметрів; установок із дихальними ковпаками (при спостереженні над людьми); ряду затравлювальних камер, де розміщуються системи для відбирання проб повітря. Більш досконалою є камера, сконструйована К.І. Станкевичем. Вона дає змогу моделювати умови з великою кількістю виробничих факторів (температура, вологість повітря, інсоляція, швидкість обміну повітря таін.).

У камерах-генераторах утворюються газоповітряні суміші з якіс­ними й кількісними характеристиками хімічного забруднення, що відповідають реальним умовам експлуатації CM. Ці установки ви­рішують питання моделювання умов експлуатації CM і створюють можливість обґрунтувати регламенти застосування CM.

Дослідження проводять, як правило, на 2-3 видах тварин з ура­хуванням специфіки їх реагування на дію компонентів CM. Так, при вивченні токсичної дії ароматичних амінів використовують щурів і кроликів; при дослідженні речовин, що викликають паранхіма-тозну дистрофію внутрішніх органів, - мишей; гідрозинових похід­них - щурів; ядів метгемоглобінутворювачів - щурів, кішок, собак. Тривалість експериментів наведена у табл. 3.11.

У дослідженнях з експериментального обґрунтування ДР і ДКМ окремих летких компонентів зі CM у затравлювальну камеру по­дають повітря з певними концентраціями досліджуваної речовини. Дослідних тварин розміщують у камерах після досягнення в них ста­більного рівня концентрації речовини у повітрі. Кількість повітря, що подається до камер, вимірюють за допомогою реометрів і ротаметрів.

При встановленні ЛЕ₅₀ тривалість експерименту для мишей ста­новить 3 години, для щурів і тварин інших видів - 4 години. Далі за тваринами спостерігають 2-4 тижні. Значна кількість речовин, що мігрують зі CM, можуть всмоктуватися в організм через шкіру. Це характерне при безпосередньому контакті шкіри з одягом або взут­тям, виробленими зі CM. Компоненти CM можуть проникати в орга­нізм через епідерміс, волосяні фолікули, сальні та потові залози.

Проникнення речовин через шкіру - пасивний процес, який ви­значається їх фізико-хімічними властивостями. Розчинні в жирах хімічні речовини проникають в органи й тканини організму, можуть накопичуватися в багатих ліпоїдами тканинах і за певних умов (го­лодування, стрес) надходити у кров.

Таблиця 3.11

Тривалість проведення токсикологічних досліджень СМ

Вид дослідження	Тривалість, місяці	Вид досліджень	Тривалість, місяці
Встановлення ЛД50іЛК50	2	Виявлення гона-дотоксичної дії	6-12
Встановлення по­рогу гострої дії	2	Встановлення мутагенної дії	6-12
Обчислення ко­ефіцієнта куму­ляції	2-4	Встановлення канцерогенної дії	30-36
Визначення порогової дози в хронічному експерименті	4-10	Виявлення алер­генної дії	2-4
		Розробка методу визначення	12
Виявлення ембріо-токсичної дії	2-6	Гігієнічне нормування	36

Для вивчення характеру впливу речовини, що потрапляє через шкіру, обладнують спеціальні клітки з комірками для кожної тва­рини. При низькій леткості застосовують відкритий спосіб впливу. Якщо ж речовина є високолеткою, то місце аплікації закривають ковпачком. У цьому випадку затравлювання тварин проводять під тягою, розташувавши їх так, щоб повітряний потік проходив спо­чатку через органи дихання, а потім досягав досліджуваної ділянки шкіри.

Г.Г. Максимовим розроблена спеціальна камера, що дає змогу одночасно проводити затравлювання тварин двома шляхами: че­рез шкіру і через органи дихання, але її можна використовувати і лише для оцінки впливу речовин через шкіру. Місткість цієї ка­мери - 700 дм³, стінки перфоровані та забезпечені капсулами з ру­хомими головними й хвостовими відсіками для розміщення тварин.

Нашкірне нанесення речовин при визначенні ЛД₅₀ строго регла­ментується, оскільки значення середньосмертельних доз перебува­ють в оберненій залежності від площі аплікації: чим більша площа аплікації, тим менше ЛД₅₀. Ділянка нанесення речовин у щурів до­рівнює 2x2 см², у кролів - 4x5 см².

При відсутності загибелі тварин від нанесення речовин на шкіру для вивчення шкірно-резорбтивної дії використовують метод зану­рювання хвоста (для мишей і щурів) у пробірку з витяжкою зі СМ, що містить досліджувану речовину або її розчини. Для експерименту готують водні та олійні (рослинна олія) витяжки зі СМ. При цьому враховують тривалість досліду, температуру, поверхню нанесення ре­човини. Ці умови відбивають реальну ситуацію експлуатації виробів зі СМ.

Після закінчення затравлювання описують зовнішній вигляд і поведінку тварин, стан шерсті, слизових оболонок, ставлення до їжі, рухливість, ритм і частоту дихання, а також характер і вираженість симптомів інтоксикації, їх тривалість, строки і можливі причини загибелі. Досліджують функціональні та біохімічні показники, внутрішні органи й тканини. Результати оброблюють за допомогою статистичних методів аналізу даних.

Отримана в результаті дослідження токсикологічна оцінка СМ та їх компонентів дає змогу виключати найбільш шкідливі з них і не використовувати їх для синтезу СМ і виготовлення різноманітних виробів, із якими контактує людина під час виробничої діяльності. Токсикологічна класифікація речовин, що мігрують зі СМ, дає змогу регламентувати можливість і галузь їх застосування, а також ста­дійність і пріоритетність їх токсикологічного оцінювання. Згідно з цією класифікацією інгредієнти СМ поділяються на такі групи:

65535. речовини з невідомою токсичністю;

65535. нетоксичні;

65535. мало-, помірно- і високотоксичні.

Речовин з невідомою токсичністю не має бути в рецептурі СМ, до­зволених до використання.

Ступінь небезпеки хімічних речовин, що мігрують зі СМ, визна­чають за формулою:

9 = Г-^- 7. (З-⁸⁸)

ДР(або ДКМ)

де ф - кількісний показник небезпеки; С - реальний рівень міграції хімічної речовини зі СМ (мг/дм³ або мг/м³); ДР (ДКМ) - допустимий рівень концентрації міграції (мг/дм³ або мг/м³).

Якщо Я > 1, тоді СМ, з якого мігрують речовини, забороняється використовувати або слід вжити заходи зі зменшення рівня реальної міграції (шляхом внесення змін у рецептуру або технологію). При

0 < 1 міграція речовини зі СМ не становить загрози здоров'ю.

СМ є складною і рухомою системою, характеристики якої зале­жать від умов експлуатації і «віку». Ці ж фактори суттєво впливають

1 на кількість мігруючих зі СМ у навколишнє середовище речовин. Для контролю їх вмісту в різних середовищах застосовують хімічні методи аналізу, оскільки токсикологічні дослідження (через знач­ну тривалість і високу вартість) не можуть служити інструментом повсякденного контролю використання СМ. Контроль використання полягає в інструментальному визначенні концентрації мігруючих зі СМ речовин та зіставленні отриманих значень з ДР або ДКМ.

Серед інструментальних методів визначення кількості мігруючих зі СМ речовин найбільшого значення набули спектрофотометричні методи визначення речовин; рідинна і газова хроматографія з елек-трозахватними і полум'яно-іонізаційними детекторами; мас-спек-трометрія, атомно-абсорбційна спектрометрія та спектроскопія ядерного магнітного резонансу.

Функції контролю покладені на токсикологічні відділення CEC, які виконують безпосередній упереджувальний та поточний санітар­ний нагляд за використанням СМ.